Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов

В статье предложен алгоритм оценивания обобщенного вектора показателей узла Grid-системы, который представлен в виде объекта управления. Полученные в процессе функционирования системы оценки этого вектора далее можно применять для оптимизации распределения задач между ресурсами....

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in:Кибернетика и системный анализ
Date:2008
Main Authors: Шелестов, А.Ю., Куссуль, Н.Н.
Format: Article
Language:Russian
Published: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України 2008
Subjects:
Online Access:https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44276
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Cite this:Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов / А.Ю. Шелестов, Н.Н. Куссуль // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 6. — С. 67-74. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
_version_ 1859977652028309504
author Шелестов, А.Ю.
Куссуль, Н.Н.
author_facet Шелестов, А.Ю.
Куссуль, Н.Н.
citation_txt Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов / А.Ю. Шелестов, Н.Н. Куссуль // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 6. — С. 67-74. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
collection DSpace DC
container_title Кибернетика и системный анализ
description В статье предложен алгоритм оценивания обобщенного вектора показателей узла Grid-системы, который представлен в виде объекта управления. Полученные в процессе функционирования системы оценки этого вектора далее можно применять для оптимизации распределения задач между ресурсами.
first_indexed 2025-12-07T16:24:21Z
format Article
fulltext ÓÄÊ 519.872;519.688;681.63 À.Þ. ØÅËÅÑÒÎÂ, Í.Í. ÊÓÑÑÓËÜ ÐÎÁÀÑÒÍÎÅ ÎÖÅÍÈÂÀÍÈÅ ÑÎÑÒÎßÍÈß ÓÇËÀ GRID-ÑÈÑÒÅÌÛ ÌÅÒÎÄÎÌ ÍÅ×ÅÒÊÈÕ ÝËËÈÏÑÎÈÄΠÊëþ÷åâûå ñëîâà: Grid-ñèñòåìà, ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ðàñïðåäåëåííûõ ñèñòåì, òåîðèÿ óïðàâëåíèÿ, äèíàìè÷åñêèé îáúåêò, ýëëèïñîèäàëüíîå îöåíèâàíèå, ìíîæåñòâåííàÿ îöåíêà. ÂÂÅÄÅÍÈÅ Âàæíåéøåé çàäà÷åé ïîâûøåíèÿ ýôôåêòèâíîñòè èñïîëüçîâàíèÿ Grid-ñèñòåì ÿâëÿåò- ñÿ ïëàíèðîâàíèå ðàñïðåäåëåíèÿ çàäà÷ ìåæäó ðåñóðñàìè, êîòîðîå îñóùåñòâëÿåòñÿ íà îñíîâå îöåíêè òåêóùåãî ñîñòîÿíèÿ ðàñïðåäåëåííîé ñèñòåìû è çàãðóæåííîñòè åå ðåñóðñîâ. Ïðè ïîñòàíîâêå çàäà÷ îïòèìèçàöèè Grid-ñèñòåìó ìîæíî ðàññìàòðè- âàòü êàê îáúåêò óïðàâëåíèÿ, ôóíêöèîíèðóþùèé â óñëîâèÿõ íåîïðåäåëåííîñòè, ê êîòîðîìó ïðèìåíèìû ìåòîäû èäåíòèôèêàöèè è îöåíèâàíèÿ. Ñ ïîìîùüþ îáðàò- íîé ñâÿçè ìîæíî îáåñïå÷èòü îïòèìàëüíîå óïðàâëåíèå ýòèì îáúåêòîì, íàïðèìåð îïòèìàëüíóþ íàãðóçêó íà ôóíêöèîíàëüíûå ýëåìåíòû ñèñòåìû. Òåîðèÿ óïðàâëåíèÿ ïî îáðàòíîé ñâÿçè óñïåøíî ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ïðåäìåòíîé îáëàñòè ïðîãðàììíûõ ñèñòåì, â òîì ÷èñëå ðàñïðåäåëåííûõ.  ÷àñòíîñòè, íà îñíîâå ìåòîäîâ óïðàâëåíèÿ ïî îáðàòíîé ñâÿçè îñóùåñòâëÿåòñÿ ïëàíèðîâàíèå âûïîëíåíèÿ çàäà÷ â îïåðàöèîííîé ñèñòåìå UNIX, óïðàâëåíèå íàãðóçêîé â TCP-ñåòÿõ [1], êîí- òðîëü êà÷åñòâà â ìíîãîóðîâíåâûõ Web-ïðèëîæåíèÿõ [2], óïðàâëåíèå ñåðâåðîì Apache [3] è ò.ä.  ïåðå÷èñëåííûõ ïðîãðàììíûõ ñèñòåìàõ òåîðèÿ óïðàâëåíèÿ ïî îáðàòíîé ñâÿçè ïðèìåíÿåòñÿ äëÿ ðàöèîíàëüíîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ðåñóðñîâ, ïîçâîëÿ- þùåãî äîñòè÷ü æåëàåìîãî óðîâíÿ ýôôåêòèâíîñòè, â ÷àñòíîñòè äëÿ îáåñïå÷åíèÿ æå- ëàåìîãî âðåìåíè îòêëèêà ñåðâåðà èëè ïîääåðæêè íóæíûõ ïîêàçàòåëåé ïðîèçâîäè- òåëüíîñòè. Ïðè ýòîì â êà÷åñòâå èçìåðÿåìîãî âûõîäà îáúåêòà èñïîëüçóåòñÿ ìåðà òåêóùåé ïðîèçâîäèòåëüíîñòè ïðîãðàììíîé ñèñòåìû, à â êà÷åñòâå óïðàâëÿþùåãî âîçäåéñòâèÿ — ðàñïðåäåëåíèå íàãðóçêè ìåæäó ðåñóðñàìè. Îäíàêî äî ñèõ ïîð òåîðèÿ óïðàâëåíèÿ øèðîêî íå èñïîëüçîâàëàñü äëÿ óïðàâëå- íèÿ Grid-ñèñòåìàìè, ïîñêîëüêó òàêèå ñèñòåìû ïî ñâîåé ïðèðîäå èåðàðõè÷åñêèå è òðóäíî ïîääàþòñÿ ñòðîãîìó àíàëèòè÷åñêîìó îïèñàíèþ.  ïîñëåäíèå ãîäû òîëüêî íà÷àëè ïîÿâëÿòüñÿ ðàáîòû, ñâÿçàííûå ñ ïðèìåíåíèåì òåîðèè èäåíòèôèêàöèè è óï- ðàâëåíèÿ äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ íàãðóçêè è ïëàíèðîâàíèÿ âûïîëíåíèÿ çàäàíèé â Grid-ñèñòåìå. Îäíîé èç íåìíîãèõ ðàáîò, â êîòîðûõ çàäà÷à îïòèìèçàöèè ïðîèçâîäè- òåëüíîñòè Grid-ñèñòåìû ðàññìàòðèâàåòñÿ ñ òî÷êè çðåíèÿ òåîðèè óïðàâëåíèÿ è äëÿ îöåíèâàíèÿ ñîñòîÿíèé ìîäåëè ïðèìåíÿåòñÿ ôèëüòð Êàëìàíà, ÿâëÿåòñÿ [4]. Îäíàêî â ýòîé ðàáîòå èñïîëüçóåòñÿ î÷åíü óïðîùåííàÿ ëèíåéíàÿ ìîäåëü ñèñòåìû, êîòîðàÿ íå àäåêâàòíà ñëîæíîñòè èññëåäóåìîãî îáúåêòà. Îñîáûé èíòåðåñ ñ òî÷êè çðåíèÿ óïðàâëåíèÿ ïðåäñòàâëÿþò Grid-ñèñòåìû, ñâÿ- çàííûå ñ îáðàáîòêîé ñïóòíèêîâûõ äàííûõ è ðåøåíèåì çàäà÷ èññëåäîâàíèÿ Çåìëè èç êîñìîñà (Earth Observation Grid — EO Grid), ïîñêîëüêó îíè ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé íå ïðîñòî âûñîêîïðîèçâîäèòåëüíûå âû÷èñëèòåëüíûå ñèñòåìû, à ÿâëÿþòñÿ Grid- ñèñòåìàìè ñåðâèñíîãî (ñìåøàííîãî) òèïà [5] è âêëþ÷àþò ðàñïðåäåëåííûå õðàíè- ëèùà ñ áîëüøèìè îáúåìàìè èíôîðìàöèè. Ó÷èòûâàÿ ñëîæíîñòü îïèñàíèÿ ïîäîáíûõ Grid-ñèñòåì, èõ íåîáõîäèìî ðàññìàòðèâàòü ñ òî÷êè çðåíèÿ ñèñòåìíîãî ïîäõîäà [6], â ÷àñòíîñòè ìåòîäà ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíîãî àíàëèçà (ÑÔÀ), êîòîðûé â ðàáî- òå [7] óñïåøíî ïðèìåíåí ê ïðåäìåòíîé îáëàñòè Grid-ñèñòåì èññëåäîâàíèÿ Çåìëè èç êîñìîñà.  ýòîé ðàáîòå ñôîðìèðîâàí îáîáùåííûé âåêòîð ïîêàçàòåëåé ðåñóðñîâ Grid-ñèñòåìû, êîòîðûå òðåáóåòñÿ îöåíèâàòü â ïðîöåññå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ñèñòå- ìû äëÿ îïòèìèçàöèè ðàñïðåäåëåíèÿ çàäà÷ ìåæäó ðåñóðñàìè. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6 67 © À.Þ. Øåëåñòîâ, Í.Í. Êóññóëü, 2008  äàííîé ñòàòüå íà îñíîâå ðåçóëüòàòîâ ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíîãî àíàëèçà, âûïîëíåííîãî â [7], ïðåäëàãàåòñÿ ìîäåëü íàãðóçêè óçëà òàêîé ñèñòåìû, êîòîðàÿ èñ- ñëåäóåòñÿ ñ òî÷êè çðåíèÿ òåîðèè óïðàâëåíèÿ è èäåíòèôèêàöèè. Íàãðóçêà íà îòäåëü- íûé óçåë Grid-ñèñòåìû îïèñûâàåòñÿ ëèíåéíîé ìîäåëüþ îáúåêòà óïðàâëåíèÿ ñ íåèç- âåñòíûìè âîçìóùåíèÿìè. Äëÿ ïðåäñòàâëåíèÿ íåîïðåäåëåííîñòè ïðåäëàãàåòñÿ ïðè- ìåíÿòü òåîðåòèêî-ìíîæåñòâåííûé ïîäõîä è îöåíèâàòü íåèçâåñòíûå êîìïîíåíòû â êëàññå íå÷åòêèõ ýëëèïñîèäàëüíûõ ìíîæåñòâ [8]. Ñ ïîìîùüþ ìåòîäà íå÷åòêèõ ýë- ëèïñîèäàëüíûõ îöåíîê ðåøàåòñÿ çàäà÷à íàáëþäåíèÿ ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ ëèíåéíîãî äèñêðåòíîãî äèíàìè÷åñêîãî îáúåêòà ñ âåêòîðíûì âûõîäîì, íàõîäÿùåãîñÿ ïîä âîç- äåéñòâèåì âîçìóùåíèÿ ñ íåèçâåñòíûìè âåðîÿòíîñòíûìè ñâîéñòâàìè. ÑÒÐÓÊÒÓÐÍÀß ÌÎÄÅËÜ GRID-ÑÈÑÒÅÌÛ Â ðàáîòå [7] ðàññìîòðåíà çàäà÷à ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíîãî àíàëèçà Grid-ñèñòå- ìû èññëåäîâàíèÿ Çåìëè (EO Grid) è ôîðìàëèçîâàíî îïèñàíèå èåðàðõè÷åñêîé ñèñ- òåìû EO Grid. Ðåçóëüòàò ñòðóêòóðíîé äåêîìïîçèöèè ñèñòåìû ïîêàçàí íà ðèñ. 1.  ïðåäñòàâëåííîé íà ðèñ. 1 ìîäåëè óêðóïíåííî ìîæíî âûäåëèòü ñëåäóþùèå óðîâíè èåðàðõèè ñèñòåìû EO Grid: óðîâåíü ñèñòåìû, óðîâåíü ñåãìåíòîâ, óðîâåíü óçëîâ è óðîâåíü êîìïîíåíòîâ. Áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî îáùåå ÷èñëî ïîêàçàòåëåé, õàðàêòåðèçóþùèõ íàãðóçêó ôóíêöèîíàëüíîãî ýëåìåíòà (ÔÝ) èåðàðõè÷åñêîãî óðîâíÿ óçëà, ðàâíî n. Òîãäà îáîá- ùåííûé âåêòîð ïîêàçàòåëåé çàãðóæåííîñòè óçëà ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå x x x x x Rn n� �( , , , ) ,1 2 � T . Òðåáóåòñÿ ïîñòðîèòü ìîäåëü èçìåíåíèÿ íàãðóçêè óçëà, ó÷èòûâàþùóþ äèíàìè- êó ïîñòóïëåíèÿ è âûïîëíåíèÿ çàäàíèé â Grid-ñèñòåìå, à òàêæå ðàçðàáîòàòü àëãî- ðèòì îöåíèâàíèÿ ñîñòîÿíèÿ óçëà ñ ó÷åòîì íåòî÷íîñòè èíôîðìàöèè î åãî ôóíêöèî- íèðîâàíèè. ÏÎÑÒÀÍÎÂÊÀ ÇÀÄÀ×È ÎÖÅÍÈÂÀÍÈß ÑÎÑÒÎßÍÈß ÓÇËÀ GRID-ÑÈÑÒÅÌÛ Ïóñòü íà íåêîòîðûé óçåë Grid-ñèñòåìû íàïðàâëåíà âû÷èñëèòåëüíàÿ çàäà÷à ëèáî çàäà÷à áîëåå ñëîæíîé ñòðóêòóðû, âêëþ÷àþùàÿ ïîëó÷åíèå è ïåðåäà÷ó äàííûõ çíà÷èòåëüíîãî îáúåìà. Áåç îãðàíè÷åíèÿ îáùíîñòè ìîæíî ïîëàãàòü, ÷òî èçìåíå- íèå âåêòîðà ïîêàçàòåëåé çàãðóæåííîñòè ýòîãî óçëà â ïðîöåññå ðåøåíèÿ çàäà÷è îïèñûâàåòñÿ ëèíåéíîé ìîäåëüþ îáúåêòà óïðàâëåíèÿ âèäà x A x Bk k k k k� � �1 � , ãäå x Rk n� — âåêòîð ñîñòîÿíèÿ, �k lR� — âåêòîð íåêîíòðîëèðóåìûõ âîçìóùå- íèé ðàçìåðíîñòè l n� , Ak — íåâûðîæäåííàÿ ìàòðèöà ðàçìåðíîñòè (n n� ), Bk — ( )n l� -ìàòðèöà. 68 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6 Ñèñòåìà Ñåãìåíò 1 Ñåãìåíò 2 Ñåãìåíò K Óçåë Óïðàâëÿþùèé óçåë ÏëàíèðîâùèêÏðîöåññîðû Ïàìÿòü Àêòèâíîå îáîðóäîâàíèå Ïàññèâíîå îáîðóäîâàíèå Èíòåðêîííåêò ÎïåðàòèâíàÿÄèñêîâàÿ Êîììóíèêàöèîííàÿ ñåòü Ðèñ. 1 Ïåðâîå ñëàãàåìîå ñóììû â ïðàâîé ÷àñòè ïðèâåäåííîãî ñîîòíîøåíèÿ îïèñûâà- åò äèíàìèêó èçìåíåíèÿ çàãðóæåííîñòè óçëà â ïðîöåññå âûïîëíåíèÿ çàäà÷è áåç ó÷å- òà âîçìîæíîñòè ïîñòóïëåíèÿ íîâûõ çàäà÷, à âòîðîå ñëàãàåìîå ïîçâîëÿåò ó÷åñòü âîç- ðàñòàíèå íàãðóçêè íà äàííûé ÔÝ ñ ïîÿâëåíèåì íîâîé çàäà÷è. Ó÷èòûâàÿ ôèçè÷åñ- êèé ñìûñë ïåðåìåííûõ â ìîäåëè, ìîæíî ñ÷èòàòü, ÷òî ìàòðèöà Ak óñòîé÷èâàÿ, ò.å. || ||Ak � 1, ãäå || ||A — íîðìà ìàòðèöû A . Äåéñòâèòåëüíî, åñëè â ñèñòåìó íå ïîñòóïàþò íîâûå çàäàíèÿ (êîòîðûå â äàííîì ñëó÷àå ðàññìàòðèâàþòñÿ êàê íåêîí- òðîëèðóåìûå âîçìóùåíèÿ è ó÷èòûâàþòñÿ âî âòîðîì ñëàãàåìîì ïðàâîé ÷àñòè óðàâ- íåíèÿ ìîäåëè), òî çàãðóæåííîñòü ðåñóðñîâ ìîíîòîííî ñíèæàåòñÿ.  êà÷åñòâå ïîêà- çàòåëåé çàãðóæåííîñòè ìîæåò âûñòóïàòü îáúåì îñòàâøåãîñÿ íåâûïîëíåííîãî êîäà, îñòàâøèéñÿ îáúåì çàãðóæàåìûõ (ñ÷èòûâàåìûõ èëè çàïèñûâàåìûõ) äàííûõ ëèáî îæèäàåìûé èíòåðâàë âðåìåíè äî çàâåðøåíèÿ âûïîëíåíèÿ äàííîé çàäà÷è íà ðåñóð- ñå. Åñëè áû â ñèñòåìó íå ïîñòóïàëè íîâûå çàäà÷è, òî â ðåçóëüòàòå ïåðåõîäíîãî ïðî- öåññà, ñâÿçàííîãî ñ âûïîëíåíèåì òåêóùåé çàäà÷è, âåêòîð ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû (ïîêà- çàòåëåé çàãðóæåííîñòè åå ÔÝ) ïåðåøåë áû â ðàâíîâåñíîå ïîëîæåíèå x� � 0. Ïîñòóïëåíèå íîâûõ çàäà÷ â ñèñòåìó ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê íåêîíòðîëèðó- åìîå âíåøíåå âîçìóùåíèå. Áåç ïîòåðè îáùíîñòè åãî ìîæíî ñ÷èòàòü îãðàíè÷åííûì, íàïðèìåð, ôèçè÷åñêîé äëèíîé î÷åðåäè çàäàíèé, ïîñòóïàþùèõ ïëàíèðîâùèêó. Ïîñ- êîëüêó âíîâü ïîñòóïàþùàÿ çàäà÷à ìîæåò ðàñïðåäåëÿòüñÿ íå íà âñå ÔÝ äàííîãî óçëà, ðàçìåðíîñòü âåêòîðà âîçìóùåíèé �k lR� íå ïðåâûøàåò ðàçìåðíîñòè âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ ñèñòåìû l n� . Âèä ìàòðèöû Ak îïðåäåëÿåòñÿ ìîäåëüþ âûïîëíÿåìîé çà- äà÷è, à âèä Bk — àëãîðèòìîì ïëàíèðîâàíèÿ, ðåàëèçîâàííûì äëÿ äàííîãî óçëà. Ìî- äåëè çàäà÷ ñ ó÷åòîì ñïåöèôèêè Grid-ñèñòåì èññëåäîâàíèÿ Çåìëè èç êîñìîñà äåòàëü- íî ïðîàíàëèçèðîâàíû â [9]. Ïîñêîëüêó íå âñå ïîêàçàòåëè çàãðóæåííîñòè ÔÝ Grid-óçëà äîñòóïíû íåïîñðå- äñòâåííîìó èçìåðåíèþ, ìîæíî ïîëàãàòü, ÷òî èçìåðÿåìûé âûõîä ñèñòåìû â êàæäûé ìîìåíò äèñêðåòíîãî âðåìåíè îïèñûâàåòñÿ ñîîòíîøåíèåì y U xk k k� T , ãäå y Rk m� — íàáëþäàåìûé âûõîä îáúåêòà, Uk — ìàòðèöà ðàçìåðíîñòè ( )n m� . Òàêèì îáðàçîì, çàäà÷ó îöåíèâàíèÿ íàãðóçêè äëÿ äàííîãî óçëà ìîæíî ðàññìàò- ðèâàòü êàê çàäà÷ó îöåíèâàíèÿ âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ ëèíåéíîé ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ ñ íåêîíòðîëèðóåìûìè âîçìóùåíèÿìè. ÏÎÑÒÀÍÎÂÊÀ ÇÀÄÀ×È Â ÒÅÐÌÈÍÀÕ ÒÅÎÐÈÈ ÓÏÐÀÂËÅÍÈß Ñôîðìóëèðóåì ïîñòàíîâêó çàäà÷è îöåíèâàíèÿ âåêòîðà ïîêàçàòåëåé çàãðóæåííîñ- òè Grid-óçëà â òåðìèíàõ òåîðèè óïðàâëåíèÿ è îöåíèâàíèÿ. Ïóñòü â ôàçîâîì ïðîñòðàíñòâå ñîñòîÿíèé äèíàìèêà îáúåêòà óïðàâëåíèÿ îïè- ñûâàåòñÿ ëèíåéíûì óðàâíåíèåì â äèñêðåòíîì âðåìåíè x A x Bk k k k k� � �1 � . (1) Óðàâíåíèå êàíàëà íàáëþäåíèÿ èìååò âèä y U xk k k� T . (2)  óðàâíåíèÿõ (1), (2) x Rk n� — âåêòîð ñîñòîÿíèÿ, �k lR� — âåêòîð íåêîí- òðîëèðóåìûõ âîçìóùåíèé ðàçìåðíîñòè l n� , y Rk m� — íàáëþäàåìûé âûõîä îáú- åêòà, Ak — íåâûðîæäåííàÿ ìàòðèöà ðàçìåðíîñòè ( )n n� , Bk — ( )n l� -ìàòðèöà, Uk — ìàòðèöà ðàçìåðíîñòè ( )n m� . Ìàòðèöà Ak óñòîé÷èâà, ò.å. || ||Ak � 1 , ãäå || ||A — íîðìà ìàòðèöû A . Ïðåäïîëà- ãàåòñÿ, ÷òî ñèñòåìà (1), (2) óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèþ íàáëþäàåìîñòè [10] è äëÿ âñåõ çíà÷åíèé k ìàòðèöû ïàðàìåòðîâ Ak è Bk çàäàíû.  ôîðìóëå (1) x Rk n� , �k lR� — íåèçâåñòíûå âåêòîðû ñîñòîÿíèÿ è âîçìóùå- íèÿ îáúåêòà. Îòíîñèòåëüíî íåèçâåñòíîãî âîçìóùåíèÿ ïðåäïîëàãàåòñÿ ëèøü åãî îãðàíè÷åííîñòü. Ïàðó ( , )U yk k áóäåì íàçûâàòü íàáëþäåíèåì. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6 69 Òðåáóåòñÿ â óñëîâèÿõ îòñóòñòâèÿ àïðèîðíîé èíôîðìàöèè î íà÷àëüíîì âåêòîðå ñîñòîÿíèÿ è äåéñòâèè íà îáúåêò îãðàíè÷åííîãî íåêîíòðîëèðóåìîãî âîçìóùåíèÿ �k lR� ïîñòðîèòü àëãîðèòì, âûðàáàòûâàþùèé ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îöåíîê �xk âåê- òîðà ôàçîâûõ êîîðäèíàò îáúåêòà ïî îöåíêå íà ïðåäûäóùåì øàãå xk 1 è íàáëþäå- íèþ (U yk k, ). ÌÅÒÎÄ ÐÅØÅÍÈß Ðàññìîòðèì ðàñøèðåííûé âåêòîð z Rk n l� � è ìàòðèöó U Rk n l m� � �( ) âèäà (3) Òîãäà ìàòåìàòè÷åñêóþ ìîäåëü îáúåêòà (1) ìîæíî ïðåäñòàâèòü â âèäå z A zk k k� �1 , (4) ãäå A A B I k k k� � �� � ��0 , I — åäèíè÷íàÿ ìàòðèöà, âåêòîð z R n l 0 � � íåèçâåñòåí. Óðàâíåíèå êàíàëà íàáëþäåíèé (2) ñ ó÷åòîì îáîçíà÷åíèé (3) ïðèìåò âèä y U zk k k� T . (5) Òîãäà èñõîäíàÿ çàäà÷à îöåíèâàíèÿ âåêòîðà ôàçîâûõ ñîñòîÿíèé îáúåêòà (1), íàõîäÿùåãîñÿ ïîä äåéñòâèåì íåêîíòðîëèðóåìûõ âîçìóùåíèé, ñâîäèòñÿ ê ïîñëå- äîâàòåëüíîìó îöåíèâàíèþ âåêòîðà z Rk n l� � íà îñíîâàíèè òåêóùèõ èçìåðåíèé ( , )U yk k ïðè íåèçâåñòíîì íà÷àëüíîì âåêòîðå z0 . Ïîñêîëüêó äàííûå î íà÷àëüíîì âåêòîðå ñîñòîÿíèÿ x0 îòñóòñòâóþò, òî ôîð- ìàëüíî íåëüçÿ óêàçàòü çàìêíóòîå ìíîæåñòâî â ïðîñòðàíñòâå ñîñòîÿíèé R n, ãàðàí- òèðîâàííî ñîäåðæàùåå âåêòîð x0 , è âîñïîëüçîâàòüñÿ êëàññè÷åñêèì ìåòîäîì ãà- ðàíòèðîâàííîãî ýëëèïñîèäàëüíîãî îöåíèâàíèÿ. Ïîýòîìó âîñïîëüçóåìñÿ ìåòîäîì íå÷åòêîãî ýëëèïñîèäàëüíîãî îöåíèâàíèÿ [8], ñîãëàñíî êîòîðîìó â êà÷åñòâå ìíî- æåñòâåííîé îöåíêè íà÷àëüíîãî è òåêóùåãî âåêòîðà ñîñòîÿíèÿ, à òàêæå âåêòîðà íå- êîíòðîëèðóåìûõ âîçìóùåíèé èñïîëüçóåòñÿ íå÷åòêîå ìíîæåñòâî, ïîâåðõíîñòè óðîâíÿ êîòîðîãî îáðàçóþò ìíîãîìåðíûå ýëëèïñîèäû â ðàñøèðåííîì ïðîñòðàíñòâå ñîñòîÿíèé. Ïîñêîëüêó äëÿ ðàáîòû ìåòîäà íå÷åòêîãî ýëëèïñîèäàëüíîãî îöåíèâàíèÿ àïðè- îðíàÿ èíôîðìàöèÿ íå òðåáóåòñÿ, òî íà÷àëüíîå ïðèáëèæåíèå íåèçâåñòíîãî âåêòîðà ìîæíî çàäàòü ïðîèçâîëüíî �z z0 0� . Ñ êàæäûì âåêòîðîì èñêîìîé ïîñëåäîâàòåëü- íîñòè îöåíîê {� }z Rk n� �1 (â òîì ÷èñëå è ñ �z0 ) ñâÿæåì íå÷åòêóþ ýëëèïñîèäàëüíóþ îöåíêó L z H z R z z H z zk k k k n l k k k k( ; � , , ) { :( � ) ( � ) ( ;� � � �� � � � �T 1 �k � )}. (6) Çäåñü �z Rk n l� � — öåíòð ìíîæåñòâà, Hk — (( ) ( ))n l n l� � � ñèììåòðè÷åñêàÿ ïî- ëîæèòåëüíî-îïðåäåëåííàÿ ìàòðèöà, îïðåäåëÿþùàÿ åãî êîíôèãóðàöèþ, � � � � � � � k k k k ( ; )� � � � (7) — ñêàëÿðíàÿ ôóíêöèÿ îò ïåðåìåííîé � �� �( , ]0 k è ôèêñèðîâàííîãî äëÿ êàæäîãî ìîìåíòà âðåìåíè ïàðàìåòðà �k � � ( , ]0 1 . Î÷åâèäíî, ÷òî íå÷åòêàÿ ìíîæåñòâåííàÿ îöåíêà (6) ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îäíîïàðàìåòðè÷åñêîå ñåìåéñòâî ìíîãîìåðíûõ ýë- ëèïñîèäîâ, ñ îáùèì öåíòðîì, ïîêðûâàþùåå âñå ïðîñòðàíñòâî. Äëÿ óïðîùåíèÿ çàïèñè ìíîæåñòâî (6) äàëåå áóäåì îáîçíà÷àòü Lk ( )� . 70 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6 .]0[, TT kk k k k UU x z �� � � � � � � � Òàêèì îáðàçîì, ðåøàÿ ïîñòàâëåííóþ çàäà÷ó, áóäåì ñòðîèòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü ðàçìûòûõ ýëëèïñîèäàëüíûõ ìíîæåñòâ { ( ) , , , }L R kk n l� � �� 0 1 � , ïîñëåäîâàòåëüíîñòü öåíòðîâ êîòîðûõ ñîñòàâëÿåò ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îöåíîê íåèçâåñòíîãî âåêòîðà zk .  êà÷åñòâå ìåðû íåîïðåäåëåííîñòè, ñâÿçàííîé ñ ïðèáëèæåíèåì �zk , áóäåì ðàñ- ñìàòðèâàòü n-ìåðíûé îáúåì | ( )|Lk k� � ýëëèïñîèäà Lk k( )� � èç ñåìåéñòâà (6) ïðè � � � k k� �0 5, , êàê ýòî ïðèíÿòî â òåîðèè íå÷åòêèõ ìíîæåñòâ è åå ìíîãî÷èñëåííûõ ïðèëîæåíèÿõ. ÏÎÑÒÐÎÅÍÈÅ ÀËÃÎÐÈÒÌÀ Ïàðàìåòðû àïðèîðíîé îöåíêè L0 ( )� íàçíà÷èì ïðîèçâîëüíî. Íàïðèìåð, H I0 � , �0 1� � , � �z z0 0� , ãäå I — åäèíè÷íàÿ ìàòðèöà ñîîòâåòñòâóþùåé ðàçìåðíîñòè. Ïóñòü êàêèì-ëèáî îáðàçîì îöåíêà Lk ( )� ïîñòðîåíà. (Äëÿ k � 0 ýòî áóäåò àïðè- îðíàÿ îöåíêà.) Îïðåäåëèì ïðîöåäóðó ïîñòðîåíèÿ íå÷åòêîãî ìíîæåñòâà Lk�1 ( )� . Ðàññìîòðèì îáðàç ~ ( ) ( ; � , � , ~ )L L z Hk k k k� � � ��1 1 1 1� � � ìíîæåñòâà Lk ( )� ïðè åãî îòîáðàæåíèè ñ ïîìîùüþ ëèíåéíîãî ïðåîáðàçîâàíèÿ (4) ~ ( ) { } ( ) L A zk z L k k k k � � �1 � � � , (8) ãäå ~ � , � , ~z A z H A H Ak k k k k k k k k� � � � �� � �1 1 1 1 T � � . (9)  òî æå âðåìÿ óðàâíåíèå êàíàëà íàáëþäåíèÿ (5) çàäàåò â ïðîñòðàíñòâå R n l� ëè- íåéíîå ìíîãîîáðàçèå S z R U z yk n k k� � � �� � �1 1 1 1{ : }T . (10) Ïîýòîìó äëÿ ïîñòðîåíèÿ îöåíêè Lk�1 ( )� ëîãè÷íî èñïîëüçîâàòü ñõåìó ïîñëåäîâà- òåëüíûõ îòñå÷åíèé L L Sk k k k� � � � �� � �1 1 1 10( ) ~ ( ) ( , ]� � � � . (11) Ïàðàìåòð �k� � 1 â (11) çàäàåò èí- òåðâàë, íà êîòîðîì ïåðåñå÷åíèå ÷åòêî- ãî è íå÷åòêîãî ìíîæåñòâ íåïóñòî. Ïðî- öåäóðà ïîêðûòèÿ (11) äëÿ äâóìåðíîãî îáúåêòà ïðîèëëþñòðèðîâàíà íà ðèñ. 2. Ïîêðûòèå ïåðåñå÷åíèÿ â ïðàâîé ÷àñòè (11) ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ðàç- ëè÷íûìè ñïîñîáàìè. Ïîýòîìó ëîãè÷- íî îïðåäåëèòü ýòó îïåðàöèþ òàêèì îáðàçîì, ÷òîáû îáåñïå÷èòü âîñïðîèç- âîäèìîñòü ñåìåéñòâà Lk ( )� è ìîíî- òîííîå óìåíüøåíèå îáúåìîâ ýëëèïñî- èäîâ Lk k( )� 0 ïðè � � 0 0 5k k� �, . Êîíñòðóêòèâíûé àëãîðèòì îïðåäåëåíèÿ ïàðàìåòðîâ ñåìåéñòâà ýëëèïñîèäîâ Lk�1 ( )� , ïîêðûâàþùåãî ïåðåñå÷åíèå íå÷åòêîãî ýëëèïñîèäàëüíîãî ìíîæåñòâà ~ ( )Lk�1 � ñ ïàðàìåòðàìè (9) è ëèíåéíîãî ìíîãîîáðàçèÿ ïî ôîðìóëå (10), äàåò óòâåðæäåíèå 1. Óòâåðæäåíèå 1. Åñëè ïàðàìåòðû ñåìåéñòâà Lk�1 ( )� îïðåäåëåíû ñëåäóþùèì îáðàçîì: � ~ � ( � )z z H U U H Uk k k k k k k k� � � � � � � �� �1 1 1 1 1 1 1 1 1 T � , (12) H H H U U H U Uk k k k k k k k� � � � � � � � � 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1� ( ) � ( � ) �� T T Hk�1, (13) 1 1 1 2 � � � k k k � � � * * , (14) ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6 71 z (2) z (1) Sk � 1 1ˆ �kz 1 ~ �kz )( ~ 1 ��kL )(1 ��kL Ðèñ. 2 òî îöåíêà Lk�1 ( )� óäîâëåòâîðÿåò ñîîòíîøåíèþ (11), ò.e. � � � �� �( , ]0 1k L L Sk k k� � �1 1 1( ) ~ ( ) |� � . (15) B ôîðìóëàõ (12)–(14) � � ( , ]0 1 — êîýôôèöèåíò ñæàòèÿ ïðîñòðàíñòâà ïî íà- ïðàâëåíèÿì, îïðåäåëÿåìûì ìàòðèöåé Uk�1: �k k k ky U z� � � �� 1 1 1 1 ~ ~T , � k k k k k kU H U2 1 1 1 1 1 1� � � � � �� �T T( � ) . (16) Äîêàçàòåëüñòâî óòâåðæäåíèÿ 1 áàçèðóåòñÿ íà ðåçóëüòàòàõ ëåììû 1 èç [8] è óòâåðæäåíèè 1 èç [11]. ×òîáû óìåíüøèòü îáùåå êîëè÷åñòâî ïàðàìåòðîâ àëãîðèòìà, óäîáíî âîñïîëü- çîâàòüñÿ ñëåäóþùèìè îáîçíà÷åíèÿìè: � � � �� � � � k k k kH H, / . (17) Òîãäà ôîðìóëà (6) ïðèìåò âèä L z R z z H z zk n l k k k( ) : ( � ) ( � )� � � � � � � � � � � � � T 1 1 . (18) Ìàòðèöó Hk â (18) áóäåì íàçûâàòü ïðèâåäåííîé. Íåñëîæíî óáåäèòüñÿ, ÷òî â òåðìèíàõ ïðèâåäåííûõ ìàòðèö ôîðìóëû àëãîðèòìà (12)–(14) ïðèíèìàþò âèä � ~ ~ ( ~ )z z H U U H Uk k k k k k k k� � � � � � � �� �1 1 1 1 1 1 1 1 1 T � , (19) H H H U U H U Uk k k k k k k k� � � � � � � � � 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1( ~ ( ) ~ ( ~ )� T T ~ )Hk k�1 2� , (20) ãäe ~ H A H Ak k k k� �1 T , � � k k 2 21� � , (21) � k k k k k kU H U2 1 1 1 1 1 1� � � � � �� �T T( ~ ) . Ìåðîé íåîïðåäåëåííîñòè íå÷åòêîé îöåíêè â òåðìèíàõ ïðèâåäåííûõ ìàòðèö ìîæåò ñëóæèòü îïðåäåëèòåëü | |Hk ìàòðèöû Hk , ñîîòâåòñòâóþùåé ýëëèïñîèäó Lk ( )� èç îäíîïàðàìåòðè÷åñêîãî ñåìåéñòâà (18) ïðè � � 0 5, , òàê êàê ìíîãîìåðíûé îáúåì ýòîãî ýëëèïñîèäà ïðîïîðöèîíàëåí âåëè÷èíå | | /Hk 1 2 . Ëåììà 1. Ïðè óñëîâèè (20) | | / | | | |H H Ak k k n k m k� �1 2 2 2� � . (22) Äîêàçàòåëüñòâî ëåììû ñòðîèòñÿ ñ èñïîëüçîâàíèåì îïåðàòîðà ñæàòèÿ ïî íàïðàâ- ëåíèÿì, ðàññìàòðèâàåìîãî â [8]. Ñëåäîâàòåëüíî, íàçíà÷àÿ îïðåäåëåííûì îáðàçîì êîýôôèöèåíòû ñæàòèÿ �k , ìîæíî ðåãóëèðîâàòü ñêîðîñòü óáûâàíèÿ ìíîãîìåðíûõ îáúåìîâ ýëëèïñîèäîâ Lk ( ) , � ��0 05 . Åñëè âûáèðàòü �k èç óñëîâèÿ � � k m k n kA2 2 2 01� � | | , (23) ãäå 0 — ìàëûé ïàðàìåòð, òî áóäåò îáåñïå÷åíà ñõîäèìîñòü ìíîãîìåðíûõ îáúåìîâ ýëëèïñîèäîâ Lk ( ) , � ��0 5 ê íóëþ. À ýòî, â ñâîþ î÷åðåäü, íåîáõîäèìîå óñëîâèå ñõî- äèìîñòè ïîñëåäîâàòåëüíîñòè òî÷å÷íûõ îöåíîê ê íåèçâåñòíîìó âåêòîðó ñîñòîÿíèÿ.  ðàáîòå [8] ïîëó÷åíû óñëîâèÿ äëÿ îáåñïå÷åíèÿ ïðàêòè÷åñêîé íåâûðîæäåí- íîñòè ìàòðèöû Hk , êîãäà ïîñëåäîâàòåëüíîñòü îöåíîê ñòðîèòñÿ òàêèì îáðàçîì, ÷òî â ýëëèïñîèä L k ( ) , � ��0 5 âñåãäà ìîæíî âïèñàòü ñôåðó êîíå÷íîãî ðàäèóñà, íå çàâè- ñÿùåãî îò øàãà k . 72 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6 ÐÅÇÓËÜÒÀÒÛ ×ÈÑËÅÍÍÎÃÎ ÌÎÄÅËÈÐÎÂÀÍÈß ×èñëåííîå ìîäåëèðîâàíèå ïðîâîäèëîñü íà äàííûõ, ñîáðàííûõ â ïðîöåññå ìîíèòî- ðèíãà ðåàëüíîé Grid-ñèñòåìû îáðàáîòêè ñïóòíèêîâûõ äàííûõ Èíñòèòóòà êîñìè- ÷åñêèõ èññëåäîâàíèé ÍÀÍ Óêðàèíû è ÍÊÀ Óêðàèíû. Òàê, âåòîð ñîñòîÿíèÿ ñèñòå- ìû x Rk � 3 ( )n � 3 , ãäå x1 — èçìåðåíèÿ çàãðóæåííîñòè ïðîöåññîðà, x2 — îáúåìà èñïîëüçóåìîé ïàìÿòè, à x3 — îáúåì âèðòóàëüíîé ïàìÿòè. Ðàáîòà àëãîðèòìà ïðî- âåðÿëàñü äëÿ m � 2, l � 1 è ïîñòîÿííûõ ìàòðèö A è B òàêèõ, ÷òî B � 1. Ýëåìåíòû ìàòðèöû A âû÷èñëåíû ýêñïåðèìåíòàëüíî íà îñíîâå äàííûõ æóðíàëà ðåãèñòðàöèè ñèñòåìû ìîíèòîðèíãà. Ñîáñòâåííûå ÷èñëà ìàòðèöû A ñîîòâåòñòâåííî ðàâíû 1 01� , , 1 0 2� , . Âîçìóùåíèå �k , ïðåäñòàâëÿþùåå ïîñòóïëåíèå íîâûõ çàäà÷ â ñèñòåìó, ìîäåëèðîâàëîñü ñ èñïîëüçîâàíèåì ãåíåðàòîðà ñëó÷àéíûõ ÷èñåë èç äèàïà- çîíà [ , ] 2 2 . Ïîñëåäîâàòåëüíîñòü { }Uk áûëà îáðàçîâàíà ïóòåì öèêëè÷åñêîãî ïåðå- áîðà øåñòè ïðîèçâîëüíî çàäàííûõ ìàòðèö, óäîâëåòâîðÿþùèõ óñëîâèÿì çàäà÷è. ×èñëåííîå ìîäåëèðîâà- íèå ïðîäåìîíñòðèðîâàëî âû- ñîêóþ ýôôåêòèâíîñòü ïðåäëî- æåííîãî àëãîðèòìà. Íà ðèñ. 3, 4 ïîêàçàíû ðåçóëüòàòû ÷èñ- ëåííîãî ìîäåëèðîâàíèÿ ðàáî- òû àëãîðèòìà íàáëþäåíèÿ. Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíî èçìåíå- íèå íîðìû ðàçíîñòè âåêòîðà òî÷å÷íîé îöåíêè è âåêòîðà ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ îáúåêòà. Ðèñ. 4 äåìîíñòðèðóåò äè- íàìèêó èçìåíåíèÿ ìíîãîìåð- íûõ îáúåìîâ ýëëèïñîèäîâ Lk ( ) , � ��0 5 â ëîãàðèôìè÷åñ- êîì ìàñøòàáå. Êàê âèäíî èç ïðèâåäåííûõ ðèñóíêîâ, ïðè- ìåíåíèå àëãîðèòìà íàáëþäå- íèÿ îáåñïå÷èâàåò âûñîêóþ òî÷íîñòü òåêóùèõ òî÷å÷íûõ îöåíîê è áûñòðóþ ñõîäèìîñòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ìíîãî- ìåðíûõ îáúåìîâ ýëëèïñîèäîâ. Íà 50-é èòåðàöèè ìîäåëè- ðîâàëîñü íåïðåäâèäåííîå ñêà÷êîîáðàçíîå èçìåíåíèå âåê- òîðà ñîñòîÿíèÿ. Çíàêè âñåõ åãî êîîðäèíàò â ýòîò ìîìåíò ìåíÿ- ëèñü íà ïðîòèâîïîëîæíûå. Êàê âèäíî èç ðèñ. 4, ïðè ýòîì ïðîèñõîäèò «ðàçìûâàíèå» ýëëèïñîèäàëüíîé îöåíêè, ò.å. óâå- ëè÷åíèå ìíîãîìåðíîãî îáúåìà ýëëèïñîèäîâ ñåìåéñòâà Lk ( )� . Ýòî îáúÿñíÿåòñÿ òåì, ÷òî â ïðîöåññå íîðìàëüíîé ðàáîòû àëãîðèòìà íåèçâåñòíûé âåêòîð ñîñòîÿíèÿ ïðèíàä- ëåæèò ýëëèïñîèäó Lk ( ) , � ��0 5 .  ìîìåíò ñêà÷êîîáðàçíîãî èçìåíåíèÿ íåèçâåñòíîãî âåêòîðà ýëëèïñîèä L k ( ) , � ��0 5 «òåðÿåò» îöåíèâàåìûé âåêòîð è óâåëè÷èâàåòñÿ, ñòàðà- ÿñü «çàõâàòèòü» åãî ñíîâà. Ïîñëå ýòîãî ïðîèñõîäèò ìîíîòîííîå óìåíüøåíèå îáúåìà. Òàêèì îáðàçîì, áëàãîäàðÿ èñïîëüçîâàíèþ íå÷åòêîé îöåíêè àëãîðèòì ýëëèïñî- èäàëüíîãî îöåíèâàíèÿ ïðèîáðåòàåò ñâîéñòâî ðîáàñòíîñòè, ò.å. íå÷óâñòâèòåëüíîñòè ê íàðóøåíèþ àïðèîðíûõ ãèïîòåç, à òàêæå ñòàíîâèòñÿ ïðèìåíèìûì ê ðåøåíèþ çà- äà÷è îöåíèâàíèÿ â óñëîâèÿõ íåïîëíîé íàáëþäàåìîñòè. ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6 73 0,0 18,0 36,0 54,0 72,0 90,0 k 0 30 60 90 120 150 0 ||ˆ|| kk xx Ðèñ. 3 0,0 18,0 36,0 54,0 72,0 90,0 k 12,0 8,0 4,0 0,0 4,0 8,0 lg |Hk | Ðèñ. 4 ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ Â íàñòîÿùåé ñòàòüå ïðåäëîæåí àëãîðèòì îöåíèâàíèÿ îáîáùåííîãî âåêòîðà ïîêà- çàòåëåé óçëà Grid-ñèñòåìû, êîòîðûé ïðåäñòàâëåí â âèäå îáúåêòà óïðàâëåíèÿ. Ïî- ëó÷åííûå â ïðîöåññå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ ñèñòåìû îöåíêè ýòîãî âåêòîðà äàëåå ìîæíî ïðèìåíÿòü äëÿ îïòèìèçàöèè ðàñïðåäåëåíèÿ çàäà÷ ìåæäó ðåñóðñàìè. Ïðè- ìåð ðåàëèçàöèè òàêîé ñèñòåìû ñîäåðæèòñÿ â [12]. Äî ñèõ ïîð òåîðèÿ óïðàâëåíèÿ ñ îáðàòíîé ñâÿçüþ øèðîêî íå ïðèìåíÿëàñü äëÿ óïðàâëåíèÿ ðàñïðåäåëåííûìè ñèñòåìàìè, â òîì ÷èñëå îñíîâàííûìè íà òåõíîëîãèè Grid, ïîñêîëüêó òàêèå ñèñòåìû ïî ñâîåé ïðèðîäå ÿâëÿþòñÿ ñóùåñòâåííî íåëèíåéíû- ìè è òðóäíî ïîääàþòñÿ ñòðîãîìó àíàëèòè÷åñêîìó îïèñàíèþ. Òåì íå ìåíåå âðå- ìåíí�å õàðàêòåðèñòèêè ðàáîòû ñèñòåì, â ÷àñòíîñòè âðåìÿ îòêëèêà èëè çàäåðæêè ïðè âûïîëíåíèè çàäà÷è, çàâèñÿò îò ïîëèòèêè (äèíàìèêè) îáðàáîòêè î÷åðåäåé äëÿ ðàçëè÷- íûõ ôóíêöèîíàëüíûõ ýëåìåíòîâ ñèñòåìû: î÷åðåäè âûïîëíåíèÿ çàäà÷ ïðîöåññîðîì, î÷åðåäåé ïàêåòîâ, ïåðåäàâàåìûõ ÷åðåç ñîêåòû, î÷åðåäåé íà óñòðîéñòâàõ ìàðøðóòèçà- öèè è ò.ï.  òàêîé òðàêòîâêå î÷åðåäü âûñòóïàåò â ðîëè ýëåìåíòà, êîòîðûé ôîðìèðóåò ðàçíèöó âõîäíûõ è âûõîäíûõ ïîòîêîâ ñîîáùåíèé â êàæäûé ìîìåíò âðåìåíè, à çíà- ÷èò, åå ìîæíî ìîäåëèðîâàòü ñ ïîìîùüþ ðàçíîñòíûõ (à â ïðåäåëå äèôôåðåíöèàëü- íûõ) óðàâíåíèé ñ ïðèìåíåíèåì ìåòîäîâ òåîðèè óïðàâëåíèÿ è èäåíòèôèêàöèè.  öåëîì óñëîâèÿ ïðèìåíèìîñòè òåîðèè óïðàâëåíèÿ äëÿ ïðåäìåòíîé îáëàñòè Grid-ñèñòåì ìîæíî ñôîðìóëèðîâàòü ñëåäóþùèì îáðàçîì.  äåòåðìèíèðîâàííîì ñëó÷àå, êîãäà òî÷íî èçâåñòíà âñÿ íåîáõîäèìàÿ èíôîðìàöèÿ äëÿ ðàñïðåäåëåíèÿ íà- ãðóçêè ìåæäó ðåñóðñàìè ñèñòåìû, ìîæíî ïðèìåíÿòü ñòðîãèå àëãîðèòìû ìàðøðóòè- çàöèè è ïëàíèðîâàíèÿ. Òåîðèÿ óïðàâëåíèÿ ïî îáðàòíîé ñâÿçè ïîëåçíà â òîì ñëó÷àå, åñëè îòñóòñòâóåò äîñòîâåðíàÿ èíôîðìàöèÿ î ïàðàìåòðàõ ñèñòåìû è íàãðóçêå. Èìåí- íî òàêàÿ ñèòóàöèÿ, ñâÿçàííàÿ ñ íàëè÷èåì íåîïðåäåëåííîñòè, õàðàêòåðíà äëÿ ðåàëü- íûõ Grid-ñèñòåì ñî ñëîæíûìè, äèíàìè÷åñêè ïîñòóïàþùèìè è ðàñïðåäåëÿåìûìè çàäàíèÿìè. Íà îñíîâå ïðåäëîæåííîãî â äàííîé ñòàòüå ïîäõîäà ìîæíî ïîëó÷èòü îöåíêó îáîáùåííîãî âåêòîðà ïîêàçàòåëåé óçëà Grid-ñèñòåìû, à çàòåì ïðèìåíèòü åå ïðè ðåàëèçàöèè (îïòèìèçàöèè) òîé èëè èíîé ïîëèòèêè ðàñïðåäåëåíèÿ çàäà÷. ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ 1. H o l l o t C . , M i s r a V . , T o w s l e y D . , G o n g W . A control theoretic analysis of RED, INFO- COMM 2001. 2. C o n t r o l l i n g quality of service in multi-tier Web applications / Yixin Diao, J.L. Hellerstein, Sujay S. Parekh, Hidayatullah Shaikh, S. Maheswaran // Intern. Conf. on Distributed Comput. Systems (ICDCS 2006). IEEE Comp. Soñ., February 2006. — P. 25. 3. Tarek F. Abdelzaher, Chenyang Lu, Modeling and performance control of Internet servers // Invited Paper, 39th IEEE Conf. on Decision and Control, Sydney, Australia, December 2000. — 3. — Ð. 2234–2239. 4. T i a n Z . , L i u L . , Y a n g Y . , Z h a i Z . A stochastic control model for hierarical Grid service // NPC 2005, LNCS 3779 (H. Jin, D. Reed, W. Jiang Eds.). — 2005. — P. 72–79. 5. K r a u t e r K . , B u y y a R . , M a h e s w a r a n M . A taxonomy and survey of GRID resource manage- ment systems and distributed computing // Software-Practice and Experience, John Wiley & Sons, Ltd. — 2001. — P. 1–10. 6. Ç ã ó ð î â ñ ê è é Ì . Ç . , Ï à í ê ð à ò î â à Í . Ä . Ñèñòåìíûé àíàëèç: ïðîáëåìû, ìåòîäîëîãèÿ, ïðèëî- æåíèÿ. — Êèåâ: Íàóê. äóìêà, 2005. — 744 ñ. 7. Ø å ë å ñ ò î â À . Þ . Ñòðóêòóðíî-ôóíêöèîíàëüíûé àíàëèç êîìïîíåíòîâ Grid-ñèñòåì // Ïðîáëåìû óïðàâëåíèÿ è èíôîðìàòèêè. — 2007. — ¹ 5. — Ñ. 119–132. 8. Êóññóëü Í.Í., Øåëåñòîâ À.Þ. Îöåíèâàíèå ôàçîâîãî ñîñòîÿíèÿ ëèíåéíûõ ìíîãîìåðíûõ äèíàìè- ÷åñêèõ îáúåêòîâ ñ èñïîëüçîâàíèåì ðàçìûòûõ ýëëèïñîèäàëüíûõ ìíîæåñòâ // Òàì æå. — ¹ 1. — 1995. — Ñ. 50–60. 9. Ø å ë å ñ ò î â À . Þ . Îáúåêòíàÿ ìîäåëü çàäà÷ â Grid-ñèñòåìå îáðàáîòêè ñïóòíèêîâûõ äàííûõ // Íàóê. ïðàö³ Äîíåöüê. íàö. òåõí. óí-òó. — 2007. — Âûï. 8(120). — Ñ. 317–330. 10. Ñ å é ä æ Ý . Ï . , Ó à é ò × . Ñ . Îïòèìàëüíîå óïðàâëåíèå ñèñòåìàìè. — Ì.: Ðàäèî è ñâÿçü, 1982.— 392 ñ. 11. Ê ó ñ ñ ó ë ü Í . Í . , Ø å ë å ñ ò î â À . Þ . Íå÷åòêèé ýëëèïñîèäàëüíûé íàáëþäàòåëü ñîñòîÿíèÿ ëèíåé- íûõ äèíàìè÷åñêèõ îáúåêòîâ ñ íåèçâåñòíûìè âîçìóùåíèÿìè // Ïðàö³ ì³æíàð. êîíô. ç óïðàâë³ííÿ «Àâòîìàòèêà-2000», Ëü â³â, 2000. — 2000. — Ñ. 149–154. 12. Ì î í è ò î ð è í ã âîäíûõ ðåñóðñîâ íà îñíîâå èíòåãðàöèè ðàçíîðîäíûõ äàííûõ è âûñîêîïðîèçâîäè- òåëüíûõ âû÷èñëåíèé / À.Í. Êðàâ÷åíêî, Í.Í. Êóññóëü, Å.À. Ëÿïóí, Â.Ï. Ñàâîðñêèé, Ë. Õëóõè, À.Þ. Øåëåñòîâ // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2008. — ¹ 4. — Ñ. 179–188. Ïîñòóïèëà 27.03.2008 74 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2008, ¹ 6
id nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-44276
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn 0023-1274
language Russian
last_indexed 2025-12-07T16:24:21Z
publishDate 2008
publisher Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
record_format dspace
spelling Шелестов, А.Ю.
Куссуль, Н.Н.
2013-05-27T17:46:44Z
2013-05-27T17:46:44Z
2008
Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов / А.Ю. Шелестов, Н.Н. Куссуль // Кибернетика и системный анализ. — 2008. — № 6. — С. 67-74. — Бібліогр.: 12 назв. — рос.
0023-1274
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44276
519.872;519.688;681.63
В статье предложен алгоритм оценивания обобщенного вектора показателей узла Grid-системы, который представлен в виде объекта управления. Полученные в процессе функционирования системы оценки этого вектора далее можно применять для оптимизации распределения задач между ресурсами.
ru
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
Кибернетика и системный анализ
Системный анализ
Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов
Article
published earlier
spellingShingle Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов
Шелестов, А.Ю.
Куссуль, Н.Н.
Системный анализ
title Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов
title_full Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов
title_fullStr Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов
title_full_unstemmed Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов
title_short Робастное оценивание состояния узла Grid-системы методом нечетких эллипсоидов
title_sort робастное оценивание состояния узла grid-системы методом нечетких эллипсоидов
topic Системный анализ
topic_facet Системный анализ
url https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/44276
work_keys_str_mv AT šelestovaû robastnoeocenivaniesostoâniâuzlagridsistemymetodomnečetkihéllipsoidov
AT kussulʹnn robastnoeocenivaniesostoâniâuzlagridsistemymetodomnečetkihéllipsoidov